Woodin metalli
Woodin metalli on metalliseos, joka sisältää 44,5 % vismuttia, 35,5 % lyijyä, 10,0 % kadmiumia ja 10,0 % tinaa. Woodin metallin sulamispiste on noin 71 °C.[1] Woodin metallin tiheys vaihtelee koostumuksen mukaan. Lämmönjohtavuus on 12,8 W m-1K-1.[2] Sitä kutsutaan myös nimellä Lipowitzin metalli. Woodin metalli on nimetty amerikkalaisen fyysikko William Woodin (1671-1730) mukaan.[3]
| Woodin metalli | |
|---|---|
| Muut nimet | Lipowitzin metalli |
| CAS No | 76093-98-6,
8049-22-7 |
| Moolimassa | 546,52 g/mol |
| Ulkomuoto | Hopean harmaa
metalliseos |
| Tiheys | 9700-10560 kg/m³ |
| Sulamispiste | 71 °C |
Ominaisuudet ja käyttökohteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Woodin metallia käytetään alhaisen lämpötilan juote- ja valumetallina, tulessa sulavina venttiileinä sprinklerijärjestelmissä, korkean lämpötilan kytkentäaineena lämpöhauteissa.[4] Isossa-Britanniassa Woodin metallia on käytetty lääketieteelliseen tarkoitukseen käytetyissä kaasupulloissa metallisinettinä, joka sulaa tulipalossa ja päästää sisällön ulos ehkäistääkseen räjähdyksen vaaraa. Metallia käytetään myös röntgenkuvauksessa säteilysuojina, joita on helppo valaa kovasta vaahtomuovista valmistettavien muottien avulla.
Woodin metallista on aiemmin tehty pilailulusikoita jotka sulavat kun niillä sekoittaa kuumaa kahvia, mutta niitä ei enää valmisteta lyijyn ja kadmiumin myrkyllisyyden vuoksi. Fieldin metalli on myrkytön vastaavanlainen sekoitus.
Sähkötekniikassa Woodin seosta voidaan käyttää lämpösulakkeena, esimerkiksi pienen muuntajan ensiökäämissä.
Elokuvateattereissa konehuoneen projektioaukkojen edessä oli aiemmin luukut, jotka oli tuettu ylös Woodin metallilla tai vastaavalla seoksella. Näin tehtiin koska alkuaikojen nitraattifilmi oli erittäin paloherkkää. Palon sattuessa kuumuus sulatti pidätinlangat jolloin luukut putosivat aukkojen eteen hidastaen palon leviämistä asiakastiloihin. Myöhemmillä verraten paloturvallisilla filmeillä sekä nykyisellä digitaalitekniikalla paloluukkuja ei enää tarvita ja monesta teatterista ne on otettu pois.
Woodin metallin sulamispistettä saadaan muutettua vaihtamalla seossuhteiden koostumuksia.[5] Woodin metalli on eutektinen homogeeninen seos. Eutektinen seos koostuu kahdesta tai useammasta aineesta, jotka sulavat tai jähmettyvät samanaikaisesti lämpötilassa, joka on alhaisempi kuin puhtaiden komponenttien sulamispiste.[6]
Woodin metalliseosta kuumennettaessa sen lämpötila nousee nopeasti. Seosta voidaan kuumentaa jopa 350 °C:een. Jos seosta pidetään pitkään yli 250 °C:ssa, siihen alkaa muodostua oksideja. Muodostuvat höyryt ovat hengitettyinä myrkyllisiä, koska seos sisältää kadmiumia ja lyijyä. Hyvästä ilmanvaihdosta on huolehdittava esimerkiksi käytettäessä Woodin metalliseosta juotosaineena. Woodin metalliseosta voidaan sulattaa ja kiinteyttää lukuisia kertoja ilman että koostumus muuttuu tai tapahtuisi merkittävää painon menetystä. Metalliseoksesta valmistetaan puikkoja, litteitä pellettejä sekä rakeita.[7] Lämpötilassa < 16 - 70 °C seosta voidaan käyttää kiinteänä. Woodin sulan metalliseoksen käyttölämpötila-alue on 70–350 °C.[8]
Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- ↑ William B. Jensen: Ask the Historian: Onion’s Fusible Alloy web.archive.org. Viitattu 12.7.2017.
- ↑ Bejan, Adrian: Convection Heat Transfer (4th Edition), s. 622. John Wiley & Sons, 2013.
- ↑ Daintith, John., Oxford University Press.: A dictionary of physics.. Oxford: Oxford University Press, 2009. 319491637. ISBN 9780199560011, 0199560013, 9780191726798, 0191726796. Teoksen verkkoversio (viitattu 24.5.2019).
- ↑ Cobb, Harold M.: Dictionary of metals. Materials Park, Ohio: ASM International, 2012. 823729107. ISBN 9781615039920, 1615039929, 9781621983750, 1621983757. Teoksen verkkoversio (viitattu 24.5.2019).
- ↑ Daintith, John., Martin, E. A. (Elizabeth A.): A dictionary of science.. Oxford: Oxford University Press, 2010. 444383696. ISBN 9780199561469, 019956146X. Teoksen verkkoversio (viitattu 24.5.2019).
- ↑ Allaby, Michael.: A dictionary of geology and earth sciences. Oxford: Oxford University Press, 2013. 860061071. ISBN 9780191744334, 0191744336, 9781680158663, 168015866X. Teoksen verkkoversio (viitattu 24.5.2019).
- ↑ Wilfred L.F. Armarego, Christina Chai: Purification of Laboratory Chemicals, s. 662–764. Elsevier, 2013. ISBN 9780123821614. Teoksen verkkoversio (viitattu 24.5.2019).
- ↑ Reed, Richard J. (Richard James), 1924-: North American combustion handbook : a basic reference on the art and science of industrial heating with gaseous and liquid fuels. Cleveland, OH: {{{Julkaisija}}}. 986510766. ISBN 9781523109517, 1523109513, 9781523109524, 1523109521. Teoksen verkkoversio (viitattu 24.5.2019).